ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ ΚΟΙΝΟΥ ΕΚΠΟΜΠΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑ 4

HTML
DOWNLOAD

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ ΚΟΙΝΟΥ ΕΚΠΟΜΠΟΥ ΠΕΙΡΑΜΑ 4"

Έρασμος Αντωνόπουλος
8 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Εφόσον το τρανζίστορ ενός ενισχυτή κοινού εκπομπού πολωθεί με το σημείο Q να βρίσκεται κοντά στο μέσο της DC γραμμής φορτίου, μπορεί να συνδεθεί ένα μικρό ac σήμα στη βάση. Με αυτόν τον τρόπο, παράγεται ένα ενισχυμένο ac σήμα στον συλλέκτη. Σε αυτό το πείραμα, θα κατασκευάσετε έναν ενισχυτή κοινού εκπομπού, θα μετρήσετε το κέρδος τάσης του και θα εξετάσετε τις dc και ac κυματομορφές σε όλο το κύκλωμα. ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ 1 Γεννήτρια σήματος 1 Τροφοδοτικό: 10 V 3 Τρανζίστορ: 2Ν3904 (ή ισοδύναμα) 4 1/2 W αντιστάσεις: 1 kω, 2.2 kω, 3.9 kω, 10kΩ 2 Πυκνωτές: 1 μf, 470 μf (της τάξης των 10 V ή καλύτερους) 1 Παλμογράφο ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ DC ΚΑΙ AC ΤΑΣΕΙΣ 1. Στο Σχήμα 4-1, να υπολογιστεί η dc τάση στην βάση, στον εκπομπό και τον συλλέκτη. Να καταγραφούν οι απαντήσεις στον Πίνακα Να υπολογιστούν και να καταγραφούν οι peak-t-peak ac τάσεις στην βάση, στον εκπομπό και τον συλλέκτη. 3. Να πραγματοποιηθεί η συνδεσμολογία του Σχήματος 4-1. Να προσαρμοστεί η γεννήτρια σήματος σε 10 mv peak-t-peak στο 1 khz. 4. Να χρησιμοποιηθεί ο παλμογράφος σε είσοδο dc για να μετρηθεί η dc τάση στη βάση, τον εκπομπό και τον συλλέκτη. Να χρησιμοποιηθεί ο παλμογράφος σε είσοδο ac για να μετρηθεί η ac peak-t-peak τάση αντίστοιχα. Να καταγραφούν οι τιμές στον Πίνακα 4-1. Σχήμα 4-1 Σελίδα 1

2 ΑΝΤΙΣΤΡΟΦΗ ΦΑΣΗΣ 5. Χρησιμοποιώντας τον παλμογράφο σε λειτουργία διπλού ίχνους (dual-trace), να παρατηρήσετε το σήμα της βάσης με την μία είσοδο και το σήμα του συλλέκτη με την άλλη είσοδο. Να χρησιμοποιηθεί το σήμα του συλλέκτη για το σκανδαλισμό του παλμογράφου. Παρατηρείστε ότι το σήμα του συλλέκτη έχει διαφορά φάσης 180 ο σε σχέση με το σήμα της βάσης. 6. Εάν χρησιμοποιείτε παλμογράφου μονού ίχνους (single-trace), να χρησιμοποιηθεί το σήμα του συλλέκτη για τον σκανδαλισμό του παλμογράφου. Παρατηρείστε πρώτα το σήμα της βάσης και έπειτα το σήμα του συλλέκτη. Βρίσκονται σε διαφορά φάσης 180 ο. ΚΕΡΔΟΣ ΤΑΣΗΣ 7. Στο Σχήμα 4-1, χρησιμοποιώντας τις εξισώσεις r e =25mV/I E και Α ν =r C / r e, να υπολογιστεί η ιδανική αντίσταση εκπομπού και το κέρδος τάσης αντίστοιχα. Να καταγραφούν οι απαντήσεις στον Πίνακα Να πραγματοποιηθεί η συνδεσμολογία του Σχήματος 4-1 με οποιονδήποτε από τα τρία τρανζίστορ. Να μετρηθούν και να καταγραφούν οι ac τάσεις εξόδου. 9. Να υπολογιστεί το πραγματικό κέρδος τάσης, χρησιμοποιώντας τις τάσεις εισόδου και εξόδου που μετρήθηκαν στο βήμα 8. Έπειτα να υπολογιστεί η αντίσταση εκπομπού σύμφωνα με τον τύπο r e =R C /A v. Να καταγραφούν αυτές οι τιμές στον Πίνακα Να επαναληφθούν τα βήματα 8 έως 10 για τα υπόλοιπα τρανζίστορ για β dc 250 και 150. ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΩΝ 11. Στο Σχήμα 4-1, υποθέστε ότι ο πυκνωτής C 1 είναι ανοιχτός. Να εκτιμηθεί η peak-t-peak ac τάση στη βάση, στον εκπομπό και το συλλέκτη. Να καταγραφούν οι τιμές στον Πίνακα Να επαναληφθεί το βήμα 12 για κάθε πρόβλημα του Πίνακα Να πραγματοποιηθούν οι συνδεσμολογίες για κάθε πρόβλημα. Να μετρηθούν και να καταγραφούν τα αποτελέσματα στον Πίνακα 4-3. ΚΡΙΤΙΚΗ ΣΚΕΨΗ 14. Να επιλεχθεί μια αντίσταση συλλέκτη στο Σχήμα 4-1, ώστε να παράγεται κέρδος τάσης 100. Χρησιμοποιώντας την κοντινότερη τιμή αντίστασης στο εμπόριο, να υπολογιστούν και να καταγραφούν οι τιμές του Πίνακα Να πραγματοποιηθεί η συνδεσμολογία με τη νέα αντίσταση συλλέκτη. Να μετρηθούν και να καταγραφούν οι τιμές στον Πίνακα Να επαναληφθεί το βήμα 16 για τα υπόλοιπα τρανζίστορ. ΕΠΙΠΛΕΟΝ ΕΡΓΑΣΙΑ (ΠΡΟΑΙΡΕΤΙΚΟ) 17. Στο κύκλωμα του Σχήματος 4-1, ανοίξτε ή βραχυκυκλώστε οποιαδήποτε αντίσταση, ανοίξτε οποιοδήποτε πυκνωτή ή καλώδιο, βραχυκυκλώστε οποιοδήποτε ακροδέκτη BE, CB, ή CE του τρανζίστορ. Χρησιμοποιήστε ένα ψηφιακό πολύμετρο ή έναν παλμογράφο για να μετρήσετε τις τάσεις. 18. Επαναλάβετε το βήμα 18 αρκετές φορές μέχρι να είστε βέβαιοι ότι μπορείτε να αντιμετωπίσετε οποιοδήποτε πρόβλημα. Σελίδα 2

3 Ονοματεπώνυμο: Α.Ε.Μ.: Ημερομηνία: ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΓΙΑ ΤΟ ΠΕΙΡΑΜΑ 4 Πίνακας 4-1 Ενισχυτής κοινού εκπομπού dc ac Θεωρητικές τιμές MultiSim B E C B E C Πίνακας 4-2 Κέρδος τάσης Τρανζίστορ Θεωρητικές τιμές Multisim Πειράματα r e Α ν v in v ut r e Α ν Πίνακας 4-3 Αντιμετώπιση προβλημάτων Πρόβλημα Θεωρητικές τιμές MultiSim v b v e v c v b v e v c Ανοιχτό C 1 Ανοιχτό R 2 Ανοιχτό R E Πίνακας 4-4 Κριτική Σκέψη Τρανζίστορ Θεωρητικές τιμές MultiSim r e R C A v v in v ut A v % Σφάλμα ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΟ ΠΕΙΡΑΜΑ 4 1. Ο ενισχυτής κοινού εκπομπού του Σχήματος 4-1, έχει θεωρητική τιμή r e : (a) 22.7 Ω (b) 1 kω (c) 3.6 kω (d) 10 kω 2. Ιδανικά, ο ενισχυτής κοινού εκπομπού του Σχήματος 4-1, έχει κέρδος τάσης περίπου: (a) 1 (b) 3.6 (c) 4.54 (d) Ο εκπομπός του Σχήματος 4-1 έχει μικρό ή καθόλου ac σήμα λόγω: (a) Της αντίστασης εκπομπού (b) του πυκνωτή σύζευξης εισόδου (c) του πυκνωτή παράκαμψης του εκπομπού (d) του μικρού σήματος βάσης 4. Η τάση στο συλλέκτη ήταν πιο κοντά σε: (a) 6 V dc και 10 mv ac (b) 1.8 V dc και 1.6 V ac (c) 1.1 V dc και 10 mv ac (d) 6 V dc και 1.6 V ac Σελίδα 3

4 5. H dc τάση πόλωσης του τρανζίστορ δεν διαταράσσεται από την dc αντίσταση της γεννήτριας, επειδή ο πυκνωτής σύζευξης εισόδου: (a) Μπλοκάρει το dc σήμα (b) Μεταβιβάζει το ac σήμα (c) Μπλοκάρει το ac σήμα (d) Μεταβιβάζει το dc σήμα 6. Να εξηγηθεί εν συντομία η λειτουργία ενισχυτή κοινού εκπομπού. ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΩΝ 7. Τι συμβαίνει στις dc τάσεις στο κύκλωμα όταν ο πυκνωτής σύζευξης είναι ανοιχτός; Τι συμβαίνει στις ac τάσεις; 8. Να εξηγηθούν οι μετρούμενες τιμές στην περίπτωση ανοιχτής αντίστασης R E. ΚΡΙΤΙΚΗ ΣΚΕΨΗ 9. Να εξηγηθεί πώς έγινε η επιλογή της συγκεκριμένης αντίστασης συλλέκτη. Σελίδα 4

5 ΤΥΠΟΛΟΓΙΟ Κέρδος ρεύματος β dc Τάση συλλέκτη εκπομπού Ρεύμα συλλέκτη Ρεύμα βάσης Σελίδα 5

Σχετικά έγγραφα

Πείραμα. Ο Διαφορικός Ενισχυτής. Εξοπλισμός. Διαδικασία

Πείραμα. Ο Διαφορικός Ενισχυτής. Εξοπλισμός. Διαδικασία Ο Διαφορικός Ενισχυτής Ο διαφορικός ενισχυτής είναι η βαθμίδα εισόδου άμεσης σύζευξης ενός τυπικού τελεστικού ενισχυτή. Η πιο κοινή μορφή ενός διαφορικού ενισχυτή είναι ένα κύκλωμα με είσοδο δύο άκρων